ผลของสารสกัดเส้นใยเชื้อรา Polycephalomyces nipponicus ต่อการเปลี่ยนแปลง รูปแบบโปรตีนของเชื้อ methicillin-Resistant Staphylococcus aureus
คำสำคัญ:
สแตปฟิโลคอคคัส ออเรียสที่ดื้อยาเมธิซิลิน, โพลีเซฟาโลมายซิส นิบโพนิคัส, โปรติโอมบทคัดย่อ
บทคัดย่อ
Polycephalomyces nipponicus เป็นเชื้อราก่อโรคในแมลงซึ่งมีสรรพคุณด้านยาและมีฤทธิ์ทางชีวภาพที่นิยมนำมาใช้ในการบำรุงรักษาสุขภาพและใช้เป็นยาทางการแพทย์ รวมถึงมีฤทธิ์ในการต้านเชื้อมาลาเรีย และยับยั้งการเจริญของเชื้อแบคทีเรียก่อโรค โดยจากการศึกษา พบว่าสารสกัดเส้นใยเชื้อรา P. nipponicus มีฤทธิ์ยับยั้งการเจริญของแบคทีเรียก่อโรคทั้งแบคทีเรียแกรมลบ และแบคทีเรียแกรมบวก หลายชนิด รวมทั้งเชื้อ S. aureus สายพันธุ์ที่ดื้อต่อยาเมทิซิลิน (Methicillin Resistant Staphylococcus aureus, MRSA) แต่กลไกในการออกฤทธิ์ยับยั้งแบคทีเรียก่อโรคยังไม่ทราบแน่ชัด เพื่อศึกษาถึงวิถีเมแทบอลิสมหรือโปรตีนของแบคทีเรีย MRSA ที่เป็นเป้าหมายของเชื้อรา P. nipponicus แบคทีเรีย MRSA สายพันธุ์ DMST 20651 และ DMST 20654 ถูกเลี้ยงในอาหารที่มีสารสกัดเส้นใยเชื้อรา P. nipponicus Cod-MK1201 ที่ความเข้มข้น 1.5 มิลลิกรัม/มิลลิลิตรหรือ 0.5 เท่าของค่าความเข้มข้นต่ำสุดของสารสกัดที่ยับยั้งการเจริญ เป็นเวลา 18 ชั่วโมง โปรตีนจากเซลล์ของแบคทีเรียจะถูกนำออกจากเซลล์โดยการ sonication จากนั้นนำมาวิเคราะห์แยกบนเจลด้วยกระแสไฟฟ้าแบบสองมิติ รูปแบบของโปรตีนที่ได้จากแบคทีเรียทั้งกลุ่มควบคุมและกลุ่มที่ได้รับสารสกัด ถูกนำมาเปรียบเทียบการแสดงออกโดยใช้โปรแกรมวิเคราะห์ ImageMaster 2D platinum จากนั้นเลือกจุดโปรตีนที่มีการเปลี่ยนแปลงการแสดงออกมาเพื่อวิเคราะห์ชนิดของโปรตีนด้วยวิธี Liquid chromatography-tandem mass spectrometry โดยพบว่า จุดโปรตีนจำนวน 22 จุดที่มีการเปลี่ยนแปลงการแสดงออกแตกต่างจากกลุ่มควบคุม (เพิ่มขึ้นหรือลดลง มากกว่า 1.5 เท่า) ถูกนำมาวิเคราะห์ชนิดของโปรตีน โดยในแบคทีเรีย MRSA ทั้งสองสายพันธุ์ พบการแสดงออกลดลงของโปรตีนที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการเมตาบอลิสมของคาร์โบไฮเดรต กระบวนการการสร้างพลังงานภายในเซลล์ และการลดลงของโปรตีนที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการแปลรหัส ในขณะที่โปรตีนที่ทำหน้าที่ในการตอบสนองต่อสภาวะเครียด (stress protein) มีการแสดงออกของโปรตีนที่เพิ่มขึ้น การศึกษาครั้งนี้ตั้งสมมติฐานได้ว่า สารสกัดเส้นใยเชื้อรา P. nipponicus ออกฤทธิ์ยับยั้งการเจริญของแบคทีเรีย MRSA โดยการรบกวนยับยั้งกระบวนการเมแทบอลิสม สร้างพลังงาน และการแปลรหัส
เอกสารอ้างอิง
Klevens RM, Morrison MA, Nadle J, et al. Invasivemethicillin - resistant Staphylococcus aureus infections in the United States. JAMA 2007;298:1763-71.
Chang S, Sievert DM, Hageman JC, et al. Infection with vancomycin-resistant Staphylococcus aureus containing the vanA resistance gene. N Engl J Med 2003;348:1342-7.
Hiramatsu K. Vancomycin-resistant Staphylococcus aureus: A new model of antibiotic resistance. Lancet Infect Dis 2001;1:147-55.
Yue K, Ye M, Zhou Z, et al. The genus Cordyceps: a chemical and pharmacological review: A review of Cordyceps. J Pharm Pharmacol 2013;65:474-93.
Tuli HS, Sharma AK, Sandhu SS, et al. Cordycepin: a bioactive metabolite with therapeutic potential. Life Sci 2013;93:863-9.
Yeon SH, Kim A, Y J. Comparison of growthinhibiting activities of Cordyceps militaris and Paecilomyces japonica cultured on Bombyx mori pupae towards human gastrointestinal bacteria. J Sci Food Agric 2007;87:54-9.
Xiao JH, Xiao DM, Sun ZH, et al. Chemical compositions and antimicrobial property of three edible and medicinal Cordyceps species. J Food Agric Environ 2009;7:91-100.
Imtiaj A, Lee TS. Screening of antibacterial and antifungal activities from Korean wild mushrooms. WJAS 2007;3:316-21.
Sangdee K, Nakbanpote W, Sangdee A. Isolation of the entomopathogenic fungal strain Cod-MK1201 from a cicada nymph and assessment of its antibacterial activities. Int J Med Mushrooms 2015;17:51-63.
Yu X, Zheng L, Yang J, et al. Characterization of essential enolase in Staphylococcus aureus. World J Microbiol Biotechnol 2011;27:897-905.
Sianglum W, Srimanote P, WonglumsomW, et al. Proteome analyses of cellular proteins in methicillin-resistant Staphylococcus aureus treated with rhodomyrtone, a novel antibiotic candidate. PLoS One 2011;6:e16628.
Lin X, Kang L, Li H, et al. Fluctuation of multiple metabolic pathways is required for Escherichia coli in response to chlortetracycline stress. Mol Biosyst 2014;10:901-8.
Stefanopoulou M, Kokoschka M, Sheldrick WS, et al. Cell response of Escherichia coli to cisplatin-induced stress. Proteomics 2011;11:4174-88.
Cui H, Zhang C, Li C, et al. Antimicrobial mechanism of clove oil on Listeria monocytogenes. Food Control 2018;94:140-6.
Myasnikov AG, Simonetti A, Marzi S, et al. Structure-function insights into prokaryotic and eukaryotic translation initiation. Curr Opin Struct Biol 2009;19:300-9.
Moll I, Grill S, A. G, et al. Effects of ribosomal proteins S1, S2 and the DeaD/CsdA DEADbox helicase on translation of leaderless and canonical mRNAs in Escherichia coli. Mol Microbiol 2002;44:1387-96.
Palmer SO, Rangel EY, Montalvo AE, et al.Cloning and characterization of EF-Tu and EF-Ts from Pseudomonas aeruginosa. Biomed Res Int 2013;2013:585748.
Wang J, Wang Z, Wu R, et al. Proteomic analysis of the antibacterial mechanism of action of juglone againstStaphylococcus aureus. Nat Prod Commun 2016;11:825-7.
Wong FC, Yong AL, Sim KM, et al. Proteomic analysis of bacterial expression profiles following exposure to organic solvent flower extract of Melastoma candidum D Don (Melastomataceae). Trop J Pharm Res 2014;13:1085-92.
Hedstrom L, Liechti G, Goldberg JB, et al. The antibiotic potential of prokaryotic IMP dehydrogenase inhibitors. Curr Med Chem 2011;18:1909-18.
Turner AK, Barber LZ, Wigley P, et al. Contribution of proton-translocating proteins to the virulence of Salmonella enterica serovars Typhimurium, Gallinarum, and Dublin in chickens and mice. Infect Immun 2003;71:3392-401.
Ng TB, Wang HX. Pharmacological actions of Cordyceps, a prized folk medicine. J Pharm Pharmacol 2005;57:1509-19.
Sangdee A, Sangdee K, Seephonkai P, et al. Colony characteristics, nucleoside analog profiles, and genetic variations of medicinal fungus Polycephalomyces nipponicus (ascomycetes) isolates from northeast Thailand. Int J Med Mushrooms 2017;19:445-55.
Haslbeck M. sHsps and their role in the chaperone network. Cell Mol Life Sci 2002;59:1649-57.
Tadtong S. Heat Shock Protein 90: Target for Cancer Therapy. Thai Pharm Health Sci 2009;4.
Abdallah J, Mihoub M, Gautier V, et al. The DJ-1 superfamily members YhbO and YajL from Escherichia coli repair proteins from glycation by methylglyoxal and glyoxal. Biochem Biophys Res Commun 2016;470:282-6.
Ralser M, Wamelink MM, Kowald A, et al. Dynamic rerouting of the carbohydrate flux is key to counteracting oxidative stress. J Biol 2007;6:10.
Huang G, Li C, Cao Y. Proteomic analysis of differentially expressed proteins in Lactobacillus brevis NCL912 under acid stress: Differentially expressed proteins under acid stress. FEMS Microbiol Lett 2011;318:177-82.
Zhai Z, Douillard FP, An H, et al. Proteomic characterization of the acid tolerance response in Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus CAUH1 and functional identification of a novel acid stress-related transcriptional regulator Ldb0677. Environ Microbiol 2014;16:1524-37.
Len ACL, Harty DWS, Jacques NA. Proteome analysis of Streptococcus mutans metabolic phenotype during acid tolerance. Microbiology 2004;150:1353-66.
Budin-Verneuil A, Pichereau V, Auffray Y, et al. Proteomic characterization of the acid tolerance response in Lactococcus lactis MG1363. Proteomics 2005;5:4794-807.
Nishiyama Y, Massey V, Takeda K, et al. Hydrogen peroxide-forming NADH oxidase belonging to the peroxiredoxin oxidoreductase family: existence and physiological role in bacteria. J Bacteriol 2001;183:2431-8.
Seib KL, Wu H-J, Kidd SP, et al. Defenses against oxidative stress in Neisseria gonorrhoeae: a system tailored for a challenging environment. Microbiol Mol Biol Rev 2006;70:344-61.
Hussain RM, Razak ZNRA, Saad WMM, et al. Mechanism of antagonistic effects of Andrographis paniculata methanolic extract against Staphylococcus aureus. Asian Pac J Trop Med 2017;10:685-95.
ดาวน์โหลด
เผยแพร่แล้ว
รูปแบบการอ้างอิง
ฉบับ
ประเภทบทความ
สัญญาอนุญาต
อนุญาตภายใต้เงื่อนไข Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
